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干旱半干旱地区生态系统的碳源碳汇功能和水分利用效率研究具有重要的科学和现实意义。本研究利用涡动相关通量数据，分析新疆棉田和西藏纳木错草原化草甸CO2交换以及水分利用效率的变化特征，并探讨其主要影响因子，得出如下结论：
⑴除播种期和苗期，棉田CO2交换表现出明显的日变化，且与太阳总辐射的日变化基本一致。棉田碳交换量在播种期、苗期和吐絮期较小，花铃期达到最大。生长季生态系统总生产力(GEP)、生态系统呼吸(Re)和净生态系统碳交换(NEE)最大日累积量分别为11.8，8.0和-6.2 gC m-2 day-1。整个生长季棉田NEE累积量为-122.2 g C m-2，表现为碳汇。叶面积指数是影响GEP、Re和NEE的主要因素，棉田NEE受太阳总辐射、气温和饱和水汽压差(VPD)影响明显，而与土壤温度相关性相对较小。草地CO2吸收也随太阳总辐射表现出明显的日变化，且6月，7月和9月出现“光合午休”现象，CO2最大吸收值出现在8:00-11:30(当地时间)之间。草地NEE的季节变化趋势为：从6月开始，CO2吸收逐渐增加，到8月份增到最大，之后一直减小。草地NEE日最大累积量为-1.2 g C m-2 day-1，6月至10月NEE累积量为-48.8 g C m-2，表现为碳汇。草地NEE季节变化与地上生物量较一致，土壤温度和土壤湿度是影响草地NEE季节变化的重要因子。
⑵在蕾期至吐絮期，棉田WUE日变化呈现上午高、下午低的特点。WUE在花铃期达到最大，季节变化明显，日均WUE最大为10.5 mg CO2 g-1 H20。叶面积指数是、WUE生长季变化的主要控制因子，WUE受太阳辐射和VPD影响明显，而与气温和土温相关性较小。草地WUE7月至10月的日变化趋势相似：早上7:30-8:30达到最大，之后一直下降。WUE在6月至9月初WUE变化不大，而在9月下旬迅速减小。6月至10月最大日均WUE值为2 mg CO2 g-1 H2O。土壤温度是WUE季节变化的重要影响因子。9月下旬之前，草地地上生物量的变化对WUE影响不明显，当草地进入9月下旬，WUE随着地上生物量的减少才出现明显下降。
⑶通过棉田和草地ET(蒸散量)，NEE和WUE的对比，得出棉田和草地的WUE差异主要是由两者NEE相差较大导致的。太阳总辐射、气温和VPD是影响棉田和草地蒸散量的重要因子。棉田的CO2交换和WUE受太阳总辐射、气温和饱和水汽压差影响明显，与土壤温度和土壤湿度的关系相对较弱；而草地更易受土壤温度和土壤湿度的影响。